27 декабря командование Донского фронта и представитель Ставки Н. Н. Воронов подготовили проект плана операции «Кольцо», который на самолете был доставлен в Москву и на следующий день утром утвержден с незначительными изменениями.
Он предусматривал расчленение окруженной группировки ударом с запада на восток и уничтожение противника в юго-западном выступе окружения. В дальнейшем предполагалось продолжать расчленять окруженную группировку и уничтожать ее по частям.
Операцию проводил Донской фронт, в который с 1 января 1943 года были включены 62-я, 64-я и 57-я армии Сталинградского фронта, действовавшие на внутреннем фронте окружения.
1 января 1943 года, когда провал замысла Манштейна по вызволению окруженной группировки стал очевиден, Сталинградский фронт был переименован в Южный и нацеливается на Ростов, а Донскому фронту во главе с К. К. Рокоссовским была доверена честь ликвидировать окруженную в Сталинграде армию Паулюса. А. И. Еременко такое решение посчитал неверным и доложил об этом Верховному. Но, как отмечал в дневниковых записях Андрей Иванович, Сталин сказал: «Чего Вы волнуетесь, Вы в Сталинградской битве сыграли главную роль… Мы на Вас возлагаем более важную задачу: ударом на Ростов отрезать кавказскую группировку противника».
Вероятно, если бы Еременко сумел быстро взять Ростов и отрезать тем самым путь отступления кавказской группировке немцев, маршальские погоны ему были бы гарантированы. Но Андрей Иванович командовал Южным фронтом недолго и малоуспешно.
Главный удар наносила 65-я армия, имевшая восемь стрелковых дивизий, 27 полков артиллерии РВГК, две дивизии реактивной артиллерии, пять зенитных артиллерийских полков ПВО, три отдельных артиллерийских дивизиона ПВО, шесть танковых полков, одну танковую бригаду.
В связи с запозданием прибытия средств усиления подготовка операции завершилась не к 6 января, как намечалось, а на четыре дня позже. Ставка согласилась перенести начало операции на 10 января 1943 года.
Советское командование 8 января 1943 года предложило войскам Паулюса капитулировать. Ультиматум был отклонен.
Рокоссовский утверждает, что именно ему пришла в голову идея отправить перед началом наступления ультиматум Паулюсу с предложением почетных условий сдачи. Главный маршал артиллерии Н. Н. Воронов в мемуарах приписывает себе идею ультиматума. Кто из них прав, определить сегодня невозможно. Сталин идею с ультиматумом одобрил.
В тексте ультиматума, в частности, говорилось: «В условиях сложившейся для Вас безвыходной обстановки, во избежание напрасного кровопролития предлагаем Вам принять следующие условия капитуляции.
1. Всем германским окруженным войскам во главе с Вами и Вашим штабом прекратить сопротивление.
2. Вам организованно передать в наше распоряжение весь личный состав, вооружение, всю боевую технику в военное имущество в исправном состоянии.
Мы гарантируем всем прекратившим сопротивление офицерам, унтер-офицерам и солдатам жизнь и безопасность, а после окончания войны возвращение в Германию или в любую страну, куда изъявят желание военнопленные.
Всему личному составу сдавшихся войск сохраняем военную форму, знаки различия и ордена, личные вещи, ценности, а высшему офицерскому составу и холодное оружие.
Всем сдавшимся офицерам, унтер-офицерам и солдатам немедленно будет установлено нормальное питание.
Всем раненым, больным и обмороженным будет оказана медицинская помощь».
Вручить немцам ультиматум решили 8 января, за два дня до начала наступления. Эта попытка закончилась неудачей. По словам Рокоссовского, «наша попытка проявить гуманность к попавшему в критическое положение противнику не увенчалась успехом. Грубо нарушая международные правила, гитлеровцы открыли огонь по парламентерам. Нам оставалось сейчас одно – применить силу».
Тем не менее, 9 января была предпринята еще одна попытка. Рокоссовский утверждал: «День и ночь мы продолжали передавать по радио условия капитуляции. Самолеты разбрасывали над территорией противника наши листовки с призывом к немецким солдатам и офицерам прекратить сопротивление. На роль парламентеров вызвались те же товарищи, что и накануне.